CN107287985A - 一种可长久保白的环保可降解食品包装纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可长久保白的环保可降解食品包装纸及其制备方法，该可长久保白的环保可降解食品包装纸包括细化软化的植物纤维、微生物菌吸附剂、白凡士林、海藻酸钠和纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，具体制备方法为：将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理细化，再经化学法制浆，纤维素酶溶液和尿素碱性溶液软化，形成纸浆原液；将纸浆原液加入含微生物菌吸附剂的溶液中，搅拌均匀，加入白凡士林和络合剂，形成漂白纸浆；最后加入纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。本发明制备的食品包装纸不含荧光增白剂，通过生物漂白和无机漂白的方法制备得到纸张细腻、可长久保白的环保食品包装纸。

Description

一种可长久保白的环保可降解食品包装纸及其制备方法
技术领域
本发明属于食品包装纸材料技术领域，具体涉及一种可长久保白的环保可降解食品包装纸及其制备方法。
背景技术
当今时代是中国历史上商品经济空前繁荣的时代，也是中国食品包装设计迅猛发展时期。经济的繁荣、包装产品的急剧增长又是以国家自然资源的极度乱用和对生态环境严重破坏为高昂代价的。包装物垃圾中，食品包装所占份额最多，而食品包装最常用的材料就是纸材。许多食品并没有采用绿色包装和绿色印刷，而是使用一些有毒、有害物质作为包装和印刷材料，其安全性将直接影响食品质量，不合格的食品包装在使用过程中会对人体健康产生不良影响，尤其会对儿童和青少年的健康发育产生重大安全隐患。
纸张造纸的基本原料是天然纤维，经过制浆、调制、抄造、加工等工序制成纸，为了提高纸的洁白度、在视觉上得到消费者的认同，在中国市场上大多数的纸张都经过荧光增白剂处理，而荧光增白剂是一种致癌活性很强的化学物质，对人体存在极大的毒害，所以在食品包装中应使用未使用荧光增白剂处理的纸张。中国专利CN 1912239A公开的生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术，将以麦草、稻草、芦苇、龙须草、甘蔗渣、竹子、木材等原料制备的纸浆经过PYB11厌氧白腐菌一次漂使纸浆由原浅棕色变为桔黄色，再经PYB11厌氧白腐菌、软腐菌、褐腐菌、黑腐菌复合菌二次漂使纸浆由桔黄色变为土白色，最后经双氧水和食用碱增白三次漂使纸浆变为纯白色发色基团，以达到纸浆增白的作用。中国专利CN 1295396C公开一种利用玉米杆制造无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法，将除髓玉米杆蒸煮后，经两段或多段氧气、氢氧化钠同时加强的、硫尿或尿素活化的过氧化氢漂白，通过增加碱的用量，突出碱加强在过氧化氢漂白中的作用，在无氯和无剧毒物质情况下，提高了纸浆的白度。由此可知，不添加荧光增白剂也可以实现对纸制品的漂白作用，但是目前纸张的环保漂白工艺和漂白效果仍需要进一步提升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可长久保白的环保可降解食品包装纸及其制备方法，将细化软化的植物纤维作为原料，利用包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土的微生物菌吸附剂进行漂白，白凡士林和纳米二氧化钛或者纳米氧化锌对纸张进行增白，海藻酸钠进行黏胶络合，制备得到纸张细腻、可长久保白的环保食品包装纸。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种可长久保白的环保可降解食品包装纸，其特征在于，所述可长久保白的环保可降解食品包装纸包括细化软化的植物纤维、微生物菌吸附剂、白凡士林、络合剂和纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，所述微生物菌吸附剂中包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土，所述络合剂为海藻酸钠。
作为上述技术方案的优选，所述细化软化的植物纤维是植物纤维经蒸汽气爆、纤维素酶溶液和尿素碱性溶液处理得到。
本发明还提供一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经化学法制浆，经纤维素酶溶液和尿素碱性溶液软化，形成纸浆原液；
(2)将步骤(1)制备的纸浆原液加入含微生物菌吸附剂的溶液中，搅拌均匀，加入白凡士林和络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆；
(3)将步骤(2)制备的漂白纸浆中加入纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，细化的植物纤维的长度低于0.6cm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，纤维素酶溶液的含量为1-5u g/mL，尿素碱性溶液中尿素的含量为10-12％，氢氧化钠的含量为5-8％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，软化的温度为25-60℃，时间为10-30min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，微生物菌吸附剂中包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土，所述络合剂为海藻酸钠。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，漂白纸浆的白度为75-90％，木质素含量为1-15％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，漂白纸浆与纳米二氧化钛或者纳米氧化锌的质量比为100:0.1-1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，可长久保白的环保可降解纸还包括分散剂、稳定剂或者增稠剂中的一种或者几种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的可长久保白的环保可降解纸中包括细化软化的植物纤维，将植物纤维经蒸汽气爆处理使植物纤维细化，再经纤维素酶和尿素碱性溶液软化，使制备的植物纤维更加细腻，在保证纸张细腻的基础上，更加有利于之后的漂白处理。
(2)本发明制备的可长久保白的环保可降解纸中包括微生物菌吸附剂，其中微生物菌吸附剂中包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土，凹凸棒土中含有微孔结构，可以将漂白菌吸附到微孔中，也可以使漂白菌附着于微孔的表面，而且经海藻酸钠粘结是漂白菌与凹凸棒土的结合更加牢固紧密，将含漂白菌的凹凸棒土加入到纸浆中，漂白菌会从凹凸棒土中缓慢的释放出来，达到持久漂白的目的，此外，可长久保白的环保可降解纸中还包括白凡士林、纳米二氧化钛和氧化锌，不仅可以提高纸张的白度，而且可以提高纸张的抗紫外性能，避免泛黄现象的出现。
(3)本发明制备的可长久保白的环保可降解纸中不含荧光增白剂，通过生物漂白和无机漂白的方法对纸张进行漂白，对植物纤维进行细化软化使制备的纸张细腻，而且将漂白菌与凹凸棒土相结合实现漂白菌的缓慢释放实现可长久保白的功能，而且纳米二氧化钛和氧化锌可起到防止纸张泛黄的作用，因此本发明制备的食品包装纸具有细腻、环保、美观和持久保白的优点，提高了食品包装纸的综合性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经1ug/m L纤维素酶溶液在25℃软化10min，再经尿素碱性溶液在25℃软化10min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为10％，氢氧化钠的含量为5％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将10份的凹土棒土加入到含0.5份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入5份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入0.5份的白凡士林和3份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为75％，木质素含量为1％。
(3)按照漂白纸浆与纳米二氧化钛的质量比为100:0.1，将漂白纸浆中加入纳米二氧化钛，再加入改性淀粉混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
实施例2：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经5ug/m L纤维素酶溶液在60℃软化30min，再经尿素碱性溶液在60℃软化30min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为12％，氢氧化钠的含量为8％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将20份的凹土棒土加入到含1份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入12份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入2份的白凡士林和5份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为90％，木质素含量为15％。
(3)按照漂白纸浆与纳米氧化锌的质量比为100:1，将漂白纸浆中加入纳米氧化锌，再加入聚丙烯酰胺混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
实施例3：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经3ug/m L纤维素酶溶液在35℃软化15min，再经尿素碱性溶液在45℃软化15min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为11％，氢氧化钠的含量为6％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将15份的凹土棒土加入到含0.7份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入8份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入1份的白凡士林和4份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为80％，木质素含量为8％。
(3)按照漂白纸浆与纳米二氧化钛的质量比为100:0.5，将漂白纸浆中加入纳米二氧化钛，再加入改性淀粉、聚丙烯酰胺、甲基纤维素纤维混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
实施例4：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经2ug/m L纤维素酶溶液在50℃软化20min，再经尿素碱性溶液在50℃软化15min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为12％，氢氧化钠的含量为7％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将16份的凹土棒土加入到含0.8份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入11份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入1.5份的白凡士林和3份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为85％，木质素含量为8％。
(3)按照漂白纸浆与纳米二氧化钛、纳米氧化锌的质量比为100:0.9，将漂白纸浆中加入纳米二氧化钛、纳米氧化锌，再加入改性淀粉、聚丙烯酰胺和甲基纤维素纤维混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
实施例5：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经4ug/m L纤维素酶溶液在60℃软化10min，再经尿素碱性溶液在40℃软化25min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为10％，氢氧化钠的含量为8％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将14份的凹土棒土加入到含1份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入7份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入1份的白凡士林和5份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为75％，木质素含量为15％。
(3)按照漂白纸浆与纳米二氧化钛的质量比为100:0.3，将漂白纸浆中加入纳米二氧化钛，再加入改性淀粉和甲基纤维素纤维混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
实施例6：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到长度低于0.6c m的细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经酸性硫酸盐蒸煮制浆，先经3.5ug/mL纤维素酶溶液在30℃软化30min，再经尿素碱性溶液在25℃软化30min，其中尿素碱性溶液中尿素的含量为10％，氢氧化钠的含量为7％，形成纸浆原液。
(2)按照重量份计，将17份的凹土棒土加入到含0.9份的漂白菌溶液中，混合均匀后，加入10份的膨润土，继续搅拌至均匀，然后将100份的纸浆原液加入其中，搅拌均匀，最后加入2份的白凡士林和5份的海藻酸钠络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆，其中漂白纸浆的白度为90％，木质素含量为13％。
(3)按照漂白纸浆与纳米二氧化钛或者纳米氧化锌的质量比为100:0.6，将漂白纸浆中加入纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，再加入改性淀粉、聚丙烯酰胺和甲基纤维素纤维混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
经检测，实施例1-6制备的可长久保白的环保可降解食品包装纸的老化前白度、老化后的白度的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的可长久保白的环保可降解食品包装纸的白度好，耐老化性能优异，抑制泛黄效果好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可长久保白的环保可降解食品包装纸，其特征在于，所述可长久保白的环保可降解食品包装纸包括细化软化的植物纤维、微生物菌吸附剂、白凡士林、络合剂和纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，所述微生物菌吸附剂中包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土，所述络合剂为海藻酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸，其特征在于，所述细化软化的植物纤维是植物纤维经蒸汽气爆、纤维素酶溶液和尿素碱性溶液处理得到。
3.一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将植物纤维去除胶纸和杂质后，经蒸汽气爆处理，得到细化的植物纤维，再将细化的植物纤维经化学法制浆，经纤维素酶溶液和尿素碱性溶液软化，形成纸浆原液；
(2)将步骤(1)制备的纸浆原液加入含微生物菌吸附剂的溶液中，搅拌均匀，加入白凡士林和络合剂，混合均匀，形成漂白纸浆；
(3)将步骤(2)制备的漂白纸浆中加入纳米二氧化钛或者纳米氧化锌，混合均匀后浓缩，在纸页成型器上抄制成可长久保白的环保可降解食品包装纸。
4.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，细化的植物纤维的长度低于0.6cm。
5.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，纤维素酶溶液的含量为1-5ug/mL，尿素碱性溶液中尿素的含量为10-12％，氢氧化钠的含量为5-8％。
6.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，软化的温度为25-60℃，时间为10-30min。
7.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，微生物菌吸附剂中包括凹凸棒土、漂白菌和膨润土，所述络合剂为海藻酸钠。
8.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，漂白纸浆的白度为75-90％，木质素含量为1-15％。
9.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，漂白纸浆与纳米二氧化钛或者纳米氧化锌的质量比为100:0.1-1。
10.根据权利要求3所述的一种可长久保白的环保可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，可长久保白的环保可降解纸还包括分散剂、稳定剂或者增稠剂中的一种或者几种。
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